2011甘肃省节水型农业发展的思考

甘肃省节水型农业发展的思考甘肃是我国西部典型的干旱、半干旱农业大省。地形、地貌复杂，气候生态类型多样，受干旱多风气候、区域水资源分布不均众多因素等影响，我省又是全国水资源最为贫乏和土壤侵蚀严重的省份，水资源短缺是甘肃省发展农业的最大的障碍因素,旱作节水则是甘肃农业可持续发展的永恒之曲。从2002以来我省先后启动了农业部、国家计委下达的“半干旱地区集雨节灌技术集成”、“甘肃省膜下滴灌技术集成”、“甘肃河西干旱区万亩膜下滴灌示范项目”、“甘肃省测土配方施肥”、“甘肃陇中黄土丘陵沟壑区旱作农业示范”等项目。通过项目实施，使一些先进实用的农田节水技术得以大面积推广，增强了农业发展后劲，提高了农民的科技素质，提升了基层农技推广体系服务能力，发挥了项目的带动作用。结合项目实施，我省在旱作区创新提出了全膜双垄集雨沟播、日光温室膜面集雨灌溉施肥一体化等技术；在灌区示范推广以膜下滴灌、垄膜沟灌、垄作沟灌为主的农田技术，同时依托测土配方施肥技术项目实施，重点抓好肥料利用率工作，产生了显著经济、社会和生态效益。现将我省近年来节水型农业发展情况汇报如下：一、我省节水型农业发展现状（一）旱作农业区节水型农业发展现状1、发展历程：我省旱作区涉及10个市州的69个县市区，旱地面积3340多万亩，占全省耕地面积的65％。其中陇中干旱黄土高原区涉及兰州市、白银市、定西市、临夏州；陇东干旱半干旱黄土高原区涉及平凉市、庆阳市、天水市。2002年实施农业部、国家计委项目以来，针对我省旱作区域自然降水资源特点，积极探索推动农业可持续发展的突破口，围绕抗旱和节水两大主题，以开发有限水资源的生产潜力为中心，以水资源的优化配置和可持续利用为目标，坚持“顺应天时，遵循自然规律；顺应市场，遵循经济规律；顺应时代，遵循科学规律”的基本思路，千方百计蓄住天上水、保住土壤水、用好地表水，创立了“用水、保水、蓄水、拦水、截水”五大节水技术体系，确立了“梯田、水窖、地膜、调整”为关键技术的抗旱节水农业发展思路，使土壤的蓄水保墒能力和肥料利用率得到提高，抗御自然灾害能力显著增强。全膜双垄集雨沟播技术就是我省在2003年实施农业部下达的节水农业专项《半干旱地区集雨节灌技术集成》项目中的一项创新，该技术集成了“膜面集雨、覆盖抑蒸、垄沟种植”为一体的双垄沟播技术，使旱作地区降水利用率和土壤水分利用率得到明显提高。2003年试验示范100亩，2004－2006年累计示范推广11万亩，2007年推广50万亩，2008年在我省的30个县推广289万亩（包括农业部旱作节水项目完成面积10万亩），2009年示范推广面积758万亩（包括农业部旱作节水项目完成面积20万亩）。2010年将完成1000万亩（包括农业部旱作节水项目完成面积11万亩）。同时农业部将该技术作为重点技术推广项目，在全国同类地区如陕西、青海、宁夏等推广应用，大大提高了我国旱作农业区农民收入。同时，项目实施期间，立足我省区域特点，注重旱作节水农业集成与创新，形成了各类节水技术和自成体系的技术模式。如穴播小麦全膜覆盖膜上覆土多茬种植技术，日光温室膜面集雨节灌施肥技术等，在旱作农业生产中起到了重要作用。2、旱作农业区主推抗旱技术模式（1）全膜覆盖双垄集雨沟播技术：是我国广大半干旱地区重点推广的一项新技术，它将传统的半膜起垄或平铺覆盖方式改变为起垄全地面覆盖，改变了地膜覆盖方式，由半膜覆盖改为全膜覆盖，作物栽培垄上种植为垄沟种植。此项技术依据农田微工程覆膜集雨富集叠加、雨水就地入渗、覆盖抑蒸三大理论，把“膜面集雨、覆盖抑蒸、垄沟种植三大技术”相互融合为一体。解决了如何科学地蓄住“天上水”，保住“地下水”的问题。（2）日光温室膜面集雨节灌施肥一体化技术：由于温室蔬菜生产耗水量大，对于普遍缺水的中西部地区，尤其是黄土高原区，水资源缺乏成为发展日光温室的最大限制因素。在项目实施中通过大量的试验研究，提出了日光温室膜面集雨+水窖+滴灌+施肥的雨水高效利用技术模式。充分利用日光温室膜面集雨，水窖蓄水，棚内滴灌节水，控制温室内温湿度变化，形成以集（蓄）、灌水、施肥为一体的集雨微灌施肥集成技术体系。在半干旱区得以推广应用，改变了黄土高原半干旱山区不能发展日光温室的困境，使日光温室上山。该技术的示范推广使旱作区农业生产基础条件得到改善，实现了农业增产，农民增收，也为我省旱作区农业的进一步发展探索出新模式，创造和积累了经验。增加了干旱山区农民的收入。（3）穴播小麦全膜覆盖膜上覆土多茬种植技术：该技术是在实施国债投资“甘肃陇中黄土丘陵沟壑区旱作农业示范”项目过程中总结出来的。特别是甘谷县不断探索新的旱作节水农业技术模式，探索出了穴播小麦全膜覆盖膜上覆土多茬种植技术。用地膜全地面覆盖不起垄平铺覆膜，中间不留空隙，穴播小麦后膜上覆盖一层薄土，防止播种后遇风穴孔错位,增加地膜与地表的紧密接触，促进作物顶膜出苗力度，延长地膜使用寿命，小麦收获后不揭膜，不耕地，只是拔除膜上杂草，保留地膜，再种植第二茬穴播小麦，二茬收获后在原膜上种植豆类、马铃薯、油菜等作物。铺一次地膜，种植多茬作物的一种免耕抑制土壤蒸发保墒技术。特点是：不破坏土壤结构，充分有效地利用我国西部地区秋季光热资源丰富、雨热同季的优势，蓄集降水，抑制土壤水分蒸发，降低土壤表面的径流；地膜资源再利用通过地膜周年覆盖，减轻冬春季水蚀、风蚀危害，增加作物复种指数，提高土地产出效益，促进旱作地区农业增产增收。通过几年的实践证明，该技术的推广改善了小麦生长发育的环境，提高了小麦科学化的栽培水平。3、节水增产效果评价（1）全膜覆盖双垄集雨沟播技术节水增产效果。该技术一般较半膜平铺玉米亩增产150公斤以上，增幅在30％以上，水分利用效率提高30％左右，旱地玉米平均亩产都在500公斤左右，最高达800公斤以上，一般亩产秸秆3000公斤左右，使作物在旱作区持续稳定夺高产。按2009年推广面积758万亩计算，增产粮食22.74亿斤。（2）日光温室膜面集雨节灌施肥一体化技术增收效果。该技术蔬菜平均亩增产1800公斤，亩增产值3500元，按目前推广面积10万亩计算，增加产值3.5亿元。据2003年榆中县核心示范区测算1亩温室（棚）的膜面每年集雨可达200m3左右，节省灌溉费用约300元，再配套应用滴灌和施肥设备，可基本解决温室（棚）一季栽培作物主要关键生育时期的需水。通过辐射带动了全县6000多亩日光温室和塑料大棚应用，据统计全年蓄集雨水47040m3，解决了2/3以上的灌溉用水，节省灌溉费用近一半，而且水质优良，灌溉后污染减少作物生长健壮，该项技术是旱作区发展高效农业的有效技术措施，也是发展无公害农产品生产的有效措施之一。（3）穴播小麦全膜覆盖膜上覆土多茬种植技术增产效果。甘谷县北部的浅山半干旱区应用这项技术后，亩产达到180公斤，较露地小麦88公斤，亩增产92公斤；二茬留膜穴小麦亩产也达到了150公斤，成为旱作农业区一项比较成熟和完善的增产、稳产技术。按照该县示范推广面积10万亩计算，增加1840万斤小麦。（二）灌溉农业区节水型农业发展现状1、发展历程：主要在河西灌区的嘉峪关市及敦煌、金塔、肃州、玉门、瓜州、凉州、民勤、古浪、甘州、高台、临泽、山丹、民乐、永昌、金川等15个县（市、区）和沿黄高扬程灌区的景泰、靖远、永登、皋兰等4个县（市、区）以及省农垦总公司的农场。农业部启动优势农产品技术推广旱作节水项目，并于2004年起将该项目向灌区倾斜，在甘肃灌区实施了《甘肃省膜下滴灌技术集成》、《膜下滴灌设备补助试点》、《甘肃干旱区万亩膜下滴灌》等农田节水项目，在我省的棉花、葡萄、马铃薯、番茄、籽瓜上实施，建立核心示范点面积2.7万亩，辐射带动面积达15万亩以上。甘肃省农牧厅近两年实施农田节水行动，2008年，在灌区7市15个县示范推广农田节水技术69.22万亩，其中膜下滴灌9.85万亩，全膜沟播沟灌0.73万亩，半膜垄作沟灌36.55万亩，垄作沟灌22.09万亩；2009年，在河西、沿黄等灌区的9个市（州）、24个县（市、区）和辖区部分企业农场组织实施农田节水技术，共完成农田节水技术示范推广面积78万亩，其中膜下滴灌5.5万亩，垄膜沟灌44.5万亩，垄作沟灌28万亩。2010年，在河西、沿黄等灌区的6个市、18个县（市、区）和辖区部分企业农场组织实施农田节水技术，共完成农田节水技术示范推广面积200万亩，其中膜下滴灌5万亩，垄膜沟灌165万亩，垄作沟灌30万亩。2、主推技术模式（1）膜下滴灌技术。将地膜栽培技术与滴灌技术结合起来，通过可控管道系统输水，能使肥料、农药和灌溉水融合后，通过滴灌带均匀、定时、定量到达作物根系，加之覆盖地膜，大大减少了无效蒸发，最大限度地提高了水资源的利用效率。一般亩节水200m3以上，节水率可达50%左右。主要在棉花、加工型番茄、专用型马铃薯、酿造型葡萄、制种玉米、枸杞、中药材、蔬菜、瓜类等作物上应用。（2）垄膜沟灌技术。通过起垄，垄面覆膜或全覆膜，在垄面、垄侧或垄沟里种植作物，实行沟内灌溉的一种农艺集成节水技术，该技术可分为两种技术模式，即全膜沟播沟灌、半膜垄作沟灌。①半膜覆盖垄作沟灌。将土地平面修成垄形，用地膜覆盖垄面,在垄上或垄侧种植作物,作物生长期按照需水规律，将水浇灌在垄沟内。一般在3月上中旬耕作层解冻后就可以起垄，垄和垄沟宽窄要均匀，垄脊高低一致。主要适合在瓜菜、马铃薯、玉米、苜蓿、甘草等作物上推广。一般亩节水100m3,亩增收60元；②全膜覆盖沟播沟灌技术。为了防止水分无效蒸发，对田块进行全地面覆盖，较半膜覆盖垄作沟灌节水提高15%以上，亩增产率提高10%以上，适用于我省灌溉农业区玉米种植。灌溉采用沟灌技术，水从输水沟进入灌水沟，在流动中主要靠毛细管作用湿润土壤，不会破坏作物根部附近的土壤结构，不导致田面板结，能减少土壤水分蒸发损失，适用于宽行距的作物一般亩节水120m3,亩增收100元（3）垄作沟灌技术。垄作沟灌技术起垄规格为垄面宽50～60cm厘米，种4行小麦，行距12～15厘米；沟宽30厘米，垄高20厘米，垄立体结构为梯形，输水沟为Ｖ形或Ｕ形。适合在大麦、小麦等作物上推广。不覆膜垄作沟灌技术亩节水60m3,亩增收20元。3、节水增产效果评价（1）膜下滴灌技术的节水增产效果。2004-2008年，重点在敦煌市、民勤县、金塔县的棉花和嘉峪关市的酿造型葡萄上示范推广了膜下滴灌技术，其他县（区）也积极在制种玉米、加工型番茄等作物上进行了试验示范。结果表明，膜下滴灌技术在稀植作物上应用，具有明显的节水效果，增产作用也十分显著。在敦煌市、金塔县、民勤县的棉花上应用，平均亩用水243m3、节水204m3，节水率为47％；平均亩产量381公斤、增产31公斤，增产率为9％。在甘州区、临泽县的加工型番茄上应用，平均亩用水385m3、节水190m3，节水率为33％；平均亩产量6940公斤、增产2500公斤，增产率为56％；特别是膜下滴灌技术改变了番茄的生长环境，对防止番茄腐烂病具有明显作用。在永昌县的制种玉米上应用，平均亩用水380m3、节水223m3，节水率为37％；平均亩产量420公斤、增产50公斤，增产率为14％。在嘉峪关市的酿造葡萄和洋葱上应用，酿造葡萄平均亩用水350m3、节水200m3，节水率为36%，平均亩产量1130公斤、增产100公斤，增产率为1%；洋葱平均亩用水450m3、节水200m3，节水率为31%，平均亩产量7700公斤、增产700公斤，增产率为10%。（2）垄膜沟灌技术的节水增产效果。据2007-2008年试验示范，垄膜沟灌技术的三种技术模式均具有节水增产效果。全膜沟播沟灌技术在临泽县、甘州区的制种玉米上应用，平均亩用水353m3、节水105m3，节水率为23％,平均亩产量430.8公斤、增产33公斤，增产率为8％;在玉门市、凉州区的大田玉米上应用，平均亩用水380m3、节水150m3，节水率为28％,平均亩产量798.3公斤、增产83.6公斤，增产率为11.7％。半膜垄作沟灌技术在肃州区、玉门市、民勤县、凉州区、景泰县的大田玉米上应用，平均亩用水476m3、节水113m3